Foram avaliadas 43 idosas de 60-85 anos, divididas entre dois grupos: grupo de idosas caidoras (IC, n=20) e grupo de idosas não caidoras (INC, n=23), conforme relato de queda no último ano (Bento et al., 2010). A queda foi considerada como um evento não intencional no qual o indivíduo atingisse o chão. A mesma foi indagada através de um questinário desenvolvimento especialmente para o estudo, no qual eram questionados o número de vezes do evento e em qual circunstância o mesmo ocorreu. Não houve diferença significativa na massa corporal, idade e estatura entre os grupos (Tabela 1) e todas voluntárias foram classificadas como fisicamente ativas, segundo o questinário de segundo o questinário de Baecke modificado para idosos que leva em consideração as atividades domésticas, esportivas e de lazer. Como critério de inclusão da amostra foram considerados participantes aqueles indivíduos que não apresentaram dor, fratura, ou lesão grave em tecidos moles nos 6 meses pregressos ao estudo, bem como histórico de alterações neurológicas, cardiovasculares ou respiratórias, vestibulopatias e neuropatia periférica (Hahn, Lee e Chou, 2005; Abbud, Li e Demont, 2009).
Tabela 1. Valores de média e desvio-padrão da idade, massa e estatura de idosos caidores e não caidores.
Legenda: Kg (kilogramas), m (metros).
O presente estudo foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa local (CEP 69/2009) e todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.
Procedimentos
As voluntárias compareceram ao laboratório em um único dia. Inicialmente foi realizada uma entrevista de dados pessoais, cuidados com a saúde e determinação do protocolo de lateralidade, formado pela execução de três tarefas: chutar uma bola, subir e descer um degrau e sofrer um deslocamento anterior e posterior. Cada tarefa foi realizada três vezes (Sadeghi et al., 2000).
O protocolo de coleta de dados consistia de avaliação dinamométrica e eletromiográfica. A avaliação dinamométrica foi realizada em um dinamômetro isocinético System 4 PRO (Biodex®), o qual foi sincronizado com o sistema de eletromiografia da Noraxon®.
Previamente a avaliação dinamométrica foi realizado 5 minutos de preparação em uma esteira ergométrica Millennium Super ATL (INBRAMED®). A determinação da velocidade de preparação (VP) foi baseada na velocidade de preferência da marcha em solo (VPMS), a qual foi estabelecida utilizado-se um sistema de fotocélulas (Speed Test 6.0®) posicionadas a 10 metros de distância (Dingwell e
Não caidores (n=23) Caidores (n=20) Valor p Idade (anos) 66.5(6.2) 68.8 (6.6) 0.11 Massa (Kg) 62.6 (10.7) 65.6 (10.2) 0.75 Estatura (m) 1.53 (0.05) 1.52 (0.05) 0.12
Marin, 2006; Watt et al., 2010). A partir de 50% da VPMS foi realizado um aumento de velocidade da esteira até que a voluntária relatou que esta velocidade estava rápida, em seguida, a velocidade foi reduzida até que a voluntária relatou que a velocidade da esteira estava lenta. Assim, este protocolo foi repetido por três vezes e a média das três velocidades mais rápidas e mais lentas foi considerada a VP
Antes do início do protocolo de coleta de dados e após a preparação, foi realizada familiarização da voluntária com o equipamento para minimizar o efeito da aprendizagem motora (Hartmann et al., 2009). A familiarização foi composta por 3 contrações isométricas submáximas mantidas por 5 segundos dos grupos musculares que foram avaliados (Costa et al., 2010).
Foram avaliados a TDF e a atividade eletromiográfica dos músculos que envolvem a articulção do quadril. Essas medidas foram obtidas durante a máxima contração voluntária isométrica. As medidas foram realizadas em contrações isométrica com objetivo que as variáveis de domínio do tempo, como TDF e a TAN, não fossem influenciadas pelo movimento do braço de alavanca ou sofressem alteração da relação comprimento-tensão do músculo (LaRoche et al., 2010). A avaliação isométrica foi realizada no quadril do membro dominante. As voluntárias realizaram os movimentos de flexão e extensão, abdução e adução do quadril e todas receberam comando verbal para que realizassem o movimento “o mais rápido e o mais forte possível”.
O posicionamento para realização do teste de flexão e extensão foi realizado com a voluntária em decúbito supino e o eixo rotacional do dinamômetro foi alinhado com o eixo articular do quadril. A alavanca do dinamômetro foi posicionada 5 cm acima da borda superior da patela. A cintura e o membro inferior contralateral foram fixados por cintos. Para o teste de abdução e adução, a voluntária foi posicionada
em decúbito lateral e o eixo rotacional do dinamômetro foi alinhado com um ponto representado pela intersecção de duas retas. A primeira reta foi traçada inferiormente da espinha íliaca postero-superior em direção ao joelho. A segunda reta foi traçada medialmente do trocânter maior do fêmur em direção à linha média do corpo. A alavanca do dinamômetro foi posicionada 5 cm acima da borda superior da patela. As voluntárias foram instruídas a manter seus dedos para frente e não realizar flexão de joelho a fim de evitar alterações no recrutamento muscular e compensações durante a avaliação. A cintura e o membro inferior contralateral foram fixados por cintos (Baldon et al., 2009).
O protocolo de avaliação foi composto por 3 contrações isométricas mantidas por 5 segundos com um intervalo de 30 segundos entre as contrações. No movimento de flexão e extensão, a articulação do quadril foi posicionada com 60° de flexão (Pavol et al., 2002). Já para os movimentos de abdução e adução de quadril, a articulação foi posicionada à 15° de abdução de quadril (Johnson et al., 2004).
Os tipos de movimentos (flexão/extensão ou abdução/adução) foram definidos de forma aleatória por sorteio e o intervalo entre eles foi de 5 minutos.
Os sinais eletromiográficos foram coletados durante todo o teste isométrico, sendo que este sinal foi sincronizado por meio da placa de sincronização de sinais biológicos (Noraxon®). Foram utilizados eletrodos de superfície de Ag/AgCl (Miotec®), em configuração bipolar, com área de captação de 1cm de diâmetro e distância intereletrodos fixa de 2 cm. Previamente a colocação dos eletrodos, foi realizada a tricotomia, abrasão com lixa fina e limpeza da pele com álcool, como forma de evitar possíveis interferências no sinal eletromiográfico (Gonçalves e Barbosa, 2005).
Para a captação dos sinais eletromiográficos durante o teste, foi utilizado um módulo de aquisição de sinais biológicos por telemetria Myoresearch (Noraxon®), software da Myoresearch (Noraxon®), calibrado com freqüência de amostragem de 2000 Hz, ganho total de 2000 vezes (20 vezes no sensor e 100 vezes no equipamento).
Os eletrodos foram posicionados nos músculos RF e GM, segundo as normas do SENIAM.
Análise de dados
As análises da TDF e TAN foram realizadas em rotinas específicas desenvolvidas em ambiente Matlab (Mathworks® 7.0).
O sinal do torque foi processado com um filtro de 4ª ordem de 6 Hz, a partir dai, foi realizado o cálculo da TDF. A TDF foi calculada, por meio do slope do torque
versus tempo da curva, em janelas de 100 amostras, o slope Torque x Tempo foi
calculado a partir da amostra 1 para amostra 100, seguido por amostra de 2-101, 3- 102 e assim sucessivamente, de acordo com a seguinte equação (LaRoche et al., 2010):
onde, TDF representa a taxa de desenvolvimento de força, Torquen=100 representa o valor de torque da 100ª amostra, e Torquen=1 representa o valor de torque da 1ª amostra, FA representa a freqüência de amostragem do equipamento isocinético (2000 Hz) e 100 representa o número de amostras no conjunto. A TDF foi analisada no 50, 100 e 200 milisegundos (ms) a partir do início da produção de torque. Os valores de TDF foram normalizados pela massa corporal de cada voluntária.
Para o cálculo da TAN, o sinal dos músculos RF e GM foram processados no domínio do tempo. Para isso, o sinal EMG foi filtrado com um filtro passa alta de 20 Hz e passa baixa de 500 Hz. Em seguida o sinal foi retificado por onda inteira e suavizado, com a utilização de filtro passa baixa de 4ª ordem com frequência de corte de 50 Hz. A TAN foi obtida através do slope (ΔEMG/Δtempo) do sinal filtrado. Assim, o sinal EMG foi analisado do onset muscular até 75 ms (Aagaard et al., 2002). A mesma foi normalizada pela máxima ativação muscular de cada voluntária durante a contração voluntária máxima.
Análise Estatística
Com o uso do pacote estatístico PASW 18.0 (SPSS Inc.), foram realizadas as comparações entre IC e INC para os valores de TDF e Taxa de aumento EMG. Após verificação da normalidade dos dados por meio do teste Shapiro Wilk, foi utilizado o Mann Withney, uma vez que os dados foram classificados como dados não normais, adotando como nível de significância de p≤0.05.
RESULTADOS
Os dados referentes a TDF de idosos caidores e não caidores estão apresentados na Tabela 2. Sendo que idoso caidores apresentaram valores significativamente menores de TDF na flexão de quadril no 50 ms iniciais, na extensão no 50, 100 e 200 ms, na abdução no 50 e 100 ms e na adução somente nos 200 ms.
Tabela 2. Valores de Taxa de Desenvolvimento de Força (TDF) nos 50, 100 e 20 milisegundos a partir do início da produção de torque. Valores mínimo (min), máximo (max) e mediana (med) expressos em Nm s-1Kg-1.
Caidores
(n=20) Não Caidores (n=23)
Min Med Max Min Med Max p
Flexão TDF 50 21.35 49.41 86.41 42.39 70.71 97.19 0.001 TDF 100 15.29 47.25 86.48 19.52 48.01 75.19 0.449 TDF 200 17.32 38.31 84.80 16.05 39.38 72.14 0.625 Extensão TDF 50 1.16 20.37 117.79 16.10 74.13 156.62 0.0001 TDF 100 3.44 43.67 236.57 18.07 124.42 262.99 0.0001 TDF 200 14.05 76.29 172.59 33.66 111.81 246.39 0.05 Abduçã o TDF 50 1.16 27.20 208.06 14.88 85.78 227.36 0.0001 TDF 100 3.44 43.67 236.57 17.21 85.32 169.57 0.007 TDF 200 14.05 76.29 172.59 39.09 98.41 190.58 0.305 Adução TDF 50 2.42 16.57 95.21 1.02 28.71 120.42 0.450 TDF 100 3.07 27.71 70.41 1.52 41.45 124.84 0.130 TDF 200 4.43 39.58 83.59 17.88 67.27 87.64 0.006
Em relação a TAN, os idosos caidores apresentaram diferenças em relação a idosos não caidores somente para os valores do músculo RF durante a flexão, sendo que esse foi significativamente menor (p=0.001).
Figura 1. TAN de idosos caidores e idosos não caidores durante a flexão e extensão de quadril.
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diferença significativa entre os grupos de idosos caidores e não caidores.A Figura 2 apresenta que tanto para o grupo IC como para o grupo INC houve relação entre a TDF e a TAN durante a flexão de quadril (p=0.013; R2=0.544 e p=0.015; R2= 0.502, respectivamente), no entanto, durante a extensão de quadril não foi observada uma relação significativa entre a as variáveis tanto para o grupo INC (p=0.124; R2=0.33) quanto para o IC (p=0.923; R2=0.23).
Figura 2. Relação entre TDF durante a flexão e extensão de quadril e TAN do Reto Femoral e Glúteo Máximo respectivamente.
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diferença significativa entre os grupos de idosos caidores e não caidores. DISCUSSÃOA capacidade funcional reflete a potencialidade para desempenhar as atividades de vida diária ou para executar qualquer tarefa de forma independente e que seja imprescindível na qualidade de vida de um indivíduo. Desta forma, em termos de uma perspectiva funcional, a TDF e a TAN tem mostrado importantes contribuições para população idosa em relação a aspectos de produção de força muscular (Aagaard et al., 2002; LaRoche et al., 2010; Lovell, Cuneo e Gass, 2010; Clark et al., 2011).
Nesse sentido, o presente estudo foi capaz de identificar alterações em ambas variáveis em idosos, o qual pode acarretar implicações na capacidade
funcional desses indivíduos e justificar o risco de quedas nessa população. Tendo em vista a importância da articulação do quadril no controle da estabilidade, principalmente em atividades funcionais, foi observada uma diminuição da TDF em idosos caidores nos movimentos de flexão de quadril nos 50 ms iniciais a contração muscular, na extensão nos 50, 100 e 200 ms, na abdução nos 50 e 100 ms e na adução somente nos 200 ms.
Entre os fatores fisiológicos que podem influenciar a TDF, destacam-se dois: a força muscular máxima e as propriedades contráteis intrínsecas do músculo (Andersen e Aagaard, 2006). A força muscular máxima abrange aspectos como o tamanho muscular, área relativa das fibras de contrações rápidas, a composição da isoforma da miosina de cadeia pesada e a distribuição das fibras musculares. Já as propriedades contráteis intrínsecas do músculo compreendem a magnitude de produção eferente do motoneurônio na fase inicial de contração, a frequência de disparos e o recrutamento dos motoneurônios (Hakkinen, Alen e Komi, 1985; Sale, 1988; Harridge et al., 1996; Van Cutsem, Duchateau e Hainaut, 1998; Aagaard e Andersen, 1998; Aagaard, 2003).
Entretanto, parece que tais fatores influenciam de diferentes formas e em diferentes intervalos de tempo a partir do início da contração muscular. A partir disso, é sugerido que em fases iniciais da contração (< 40 ms), as propriendades intrínsecas do músculo tenham maior relação com alterações na TDF do que a força muscular máxima, porém em intervalos de tempos mais tardios (> 90 ms), a TDF aumenta fortemente a relação com a força muscular máxima (Andersen e Aagaard, 2006).
Desta forma, baseado nos resultados do presente estudo, pode-se inferir que idosos caidores apresentam um comprometimento na TDF dos extensores e
abdutores de quadril tanto relacionados a alterações no padrão de recrutamento de unidades motoras como também a alterações na estrutura do músculo, uma vez que apresentaram diminuição nessa variável tanto em fases iniciais como em fases mais tardias. No entanto, durante a flexão e adução de quadril, pode-se concluir que as alterações na TDF são decorrentes principalmente de fatores centrais e periféricos respectivamente. A ativação neuromuscular e TAN podem explicar as alterações fisiológicas centrais, enquanto que as periféricas podem ser embasadas pela diminuição da área de secção transversa e perda de fibras musculares do tipo II decorrentes do processo de envelhecimento, especialmente em idosos caidores (Hakkinen e Pakarinen, 1993; Malkia et al., 1994; Bilodeau et al., 2001; Sowers et al., 2005; Janssen, 2006; Rees, Murphy e Watsford, 2008; Lovell, Cuneo e Gass, 2010).
Os extensores e abdutores de quadril são fundamentais na manutenção e controle do equilíbrio em situações dinâmicas, o que pode explicar maiores implicações nesses grupos musculares. O extensores são responsáveis por impulsionar o corpo para cima e para frente, e o prejuízo dessa função pode acarretar alterações biomecânicas durante a marcha. Entre as alterações biomecânicas, destaca-se diminuição do ângulo de extensão de quadril, o que leva a uma redução da mobilidade desses indivíduos e consequentemente aumenta o risco de quedas (Wert et al., 2010;Neuman, 2010). Os abdutores, por sua vez, são importantes contribuidores no controle postural no sentido médio-lateral, o qual tem sido fortemente associado ao risco de quedas em idosos, inclusive de recorrência desse evento (Maki, Holliday e Topper, 1994; Lord et al., 1999; Stel et al., 2003).
Além disso, foram observadas alterações da TAN do músculo RF quando comparamos idosos caidores com idosos não caidores. A TAN tem sido indicada
como um importante contribuidor neural na produção de força muscular e mobilidade dos indivíduos idosos (Clark et al., 2011). A mobilidade desses indivíduos está relacionada a capacidade de aumentar a ativação muscular rapidamente, sendo que uma ativação muscular lenta pode representar risco para esses indivíduos em situações de desequilíbrio (Madigan, 2006; Larsen et al., 2008; Schmitz et al., 2009; Clark et al., 2011). Assim, TAN lenta pode ser um indicador de uma insuficiência dentro do sistema nervoso que contribui para a disfunção e prejuízos na mobilidade. Idosos caidores caidores apresentaram menor TDF nos 50 ms iniciais durante os movimentos de flexão de quadril. A TAN do RF pode ter sido a responsável por esse resultado, uma que vez em fases iniciais da contração a TDF apresenta maior influência de fatores centrais. A Figura 2 apresentam uma relação entre a TDF pico e a TAN do RF tanto em idosos caidores como em idosos não caidores, sendo esta relação de 54,4% e 50,2% respectivamente.puc
No entanto, para o músculo GM não houve diferença entre os grupos no que diz respeito a TAN, consequentemente, não houve relação entre TDF dos extensores de quadril e a TAN desse músculo.
Como visto anteriormente, a TDF dos extensores de quadril foi menor em idosos caidores em todos os intervalos analisados (50,100 e 200 ms). Desta forma, tendo por base que os fatores fisiológicos podem alterar a TDF de forma diferente e em diferentes intervalos de tempo, pode-se inferir que idosos caidores apresentam um comprometimento tanto em fatores neurais como periféricos durante a extensão de quadril (Andersen e Aagaard, 2006). Assim, a TAN pode não ser a principal causa da diminuição da TDF, mas sim um fenômeno multifatorial.
Os extensores de quadril são fundamentais no controle postural ântero- posterior. Desta forma, quando a pelve sofre um deslocamento anterior, os
extensores de quadril se contraem a fim de reposicionar o centro de gravidade e a pelve, retomando dessa forma o equilíbrio (Neuman, 2010). O comprometimento de fatores fisiológicos tanto neurais como periféricos pode estar relacionada a importância desse grupo muscular no controle postural ântero-posterior.
No entanto, é fundamental compreender que apesar de os fatores fisiológicos influenciarem a TDF em intervalos diferentes, eles não ocorrem de forma isolada, e a ação de um mecanismo em relação ao outro sempre estará presente (Hakkinen, Alen e Komi, 1985; Sale, 1988; Van Cutsem, Duchateau e Hainaut, 1998; Aagaard, 2003; Andersen e Aagaard, 2006; Jensen e Ebben, 2007). Pesquisas futuras devem identificar mais precisamente quais as deficiências neurofisiológicos que contribuem para a queda na TAN e na TDF em idosos e se essas deficiências podem ser reversíveis.
A maior limitação desse estudo foi que a coleta de dados eletromiográficos de músculos adutores e abdutores, como por exemplo do adutor longo e glúteo médio respectivamente foram inviabilizadas, o que comprometeu o entendimento mais detalhado desses grupos musculares, restringindo apenas a análise da TDF. Além disso, os voluntários foram avaliados em decúbito dorsal e lateral. Essa posição é menos funcional que a postural em pé, no entanto, a mesma foi priorizada a fim de estabilizar o indivíduo e evitar possíveis compensações de grupos musculares que não fossem de interesse.
CONCLUSÃO
Idosos caidores apresentam comprometimento na TDF da articulação do quadril, a qual pode ser explicado por alterações na produção de força muscular máxima e por fatores contráteis intrínsecos dos músculos. A TAN apresenta
influência direta nesses fatores intrínsecos pela relação significativa encontrada entre a TAN do RF e a TDF dos flexores de quadril.
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